磷石膏是指在磷酸生產(chǎn)中用硫酸處理磷礦時(shí)產(chǎn)生的固體廢渣,其主要成分為硫酸鈣。磷石膏主要成份為：CaSO4·2H2O，此外還含有多種其他雜質(zhì)。。
磷石膏一般呈粉狀，外觀一般是灰白、灰黃、淺綠等色，還含有有機(jī)磷、硫氟類(lèi)化合物，容重0.733-0.88g/cm3，顆粒直徑一般為5～15um,其主要成分為二水硫酸鈣,其含量一般可達(dá)到70～90%左右，其中所含的次要成分隨磷礦石產(chǎn)地不同而各異，一般都含有巖石成分Ca、Mg的磷酸鹽及硅酸鹽。我國(guó)目前每年排放磷石膏約2000萬(wàn)噸，累計(jì)排量近億噸，是石膏廢渣中排量最大的一種，排出的磷石膏渣占用大量土地，形成渣山，嚴(yán)重污染環(huán)境。
磷石膏的組成結(jié)構(gòu)和來(lái)源
如果對(duì)化學(xué)多少有一點(diǎn)了解，我們中的一些人可能知道，在生產(chǎn)磷酸的過(guò)程中，需要使用磷酸來(lái)對(duì)含有磷元素的礦石進(jìn)行一系列處理，在處理過(guò)程中，硫酸很自然的和礦石發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，這時(shí)產(chǎn)生的一種叫做硫酸鈣的化學(xué)物質(zhì)沉淀下來(lái)，和其他的礦石中的不溶于水的物質(zhì)結(jié)合在一起，慢慢積累，這就形成了磷石膏。
磷石膏主要含有比如未充分反應(yīng)的磷礦石等等不溶性雜質(zhì)和一部分磷酸鹽水合物，以及極少?zèng)龅姆派湫栽亍?
磷石膏的作用
1.磷石膏在脫酸后可以用于水泥生產(chǎn)中，作為天然石膏的替代品成為緩凝劑。
2.用于制造硫酸
3.用于制造石膏板
4.用于制造石灰和硫銨
5.用于改善土壤
磷石膏是磷肥廠、磷酸廠排放的固體廢棄物，主要成分為二水石膏(CaSO4·2H2O)和半水石膏(CaSO4·1/2H2O)，以二水石膏居多，粉末狀，一般含有20%的水分，含有少量的游離酸、氟化物。無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，磷石膏資源化利用情況都不令人滿(mǎn)意，全世界磷石膏的有效利用率僅為4.5%左右，一般以直接排放(拋棄)為主。
隨著高速公路現(xiàn)代化建設(shè)快速發(fā)展，水泥混凝土路面已經(jīng)成為道路建設(shè)方向之一。但由于道路施工中拌料、鋪平、壓實(shí)等工藝時(shí)間較長(zhǎng)，施工要求水泥初凝時(shí)間大于4小時(shí)，終凝時(shí)間不小于6小時(shí)，因此水泥混凝土路面施工應(yīng)采用緩凝水泥或采用緩凝性外加劑。由于緩凝水泥自身的特性及其在生產(chǎn)組織中的諸多不便，因而水泥廠一般不愿生產(chǎn)該種水泥。但鑒于水泥市場(chǎng)和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的需求，用磷石膏研制PC32.5緩凝水泥，以拓展銷(xiāo)售渠道和銷(xiāo)售區(qū)域。使用磷石膏替代緩凝劑生產(chǎn)緩凝水泥，節(jié)約了自然資源，降低了制造成本。而且變廢為寶，減少了環(huán)境污染，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，且易于推廣，應(yīng)用價(jià)值較高。
磷石膏主要成份為CaSO4·2H2O，此外還含有多種其他雜質(zhì)。
磷石膏一般呈粉狀，外觀一般是灰白、灰黃、淺綠等色，還含有有機(jī)磷、硫氟類(lèi)化合物，容重0.733-0.88g/cm3，顆粒直徑一般為5～15um,其主要成分為二水硫酸鈣,其含量一般可達(dá)到70～90%左右，其中所含的次要成分隨磷礦石產(chǎn)地不同而各異，一般都含有巖石成分Ca、Mg的磷酸鹽及硅酸鹽。我國(guó)目前每年排放磷石膏約2000萬(wàn)噸，累計(jì)排量近億噸，是石膏廢渣中排量最大的一種，排出的磷石膏渣占用大量土地，形成渣山，嚴(yán)重污染環(huán)境。
目前，我國(guó)磷化工行業(yè)整體逐漸趨近成熟期，全國(guó)年磷肥產(chǎn)量可達(dá)1450萬(wàn)t(產(chǎn)能1700萬(wàn)t)，而國(guó)內(nèi)需求量?jī)H為1200～1400萬(wàn)t，約250～400萬(wàn)t需要國(guó)際市場(chǎng)消化。行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，市場(chǎng)需求趨于剛性，化肥利用率不斷提高，全球及國(guó)內(nèi)需求增長(zhǎng)趨緩，行業(yè)面臨結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)，副產(chǎn)磷石膏將通過(guò)準(zhǔn)入政策、嚴(yán)格環(huán)保安全，控制產(chǎn)能無(wú)序增長(zhǎng)。2017年全國(guó)磷石膏產(chǎn)生量約7000萬(wàn)t，磷石膏利用量約3000萬(wàn)t，國(guó)內(nèi)已堆存的磷石膏總量超過(guò)5億t。磷石膏的產(chǎn)排和堆存已成為制約磷化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的敏感性安全環(huán)保問(wèn)題。磷石膏廢渣會(huì)給磷化工企業(yè)帶來(lái)高昂的堆場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)維費(fèi)用，嚴(yán)格的節(jié)能環(huán)保要求和綜合利用準(zhǔn)入門(mén)檻，磷石膏的綜合利用勢(shì)在必行，迫在眉睫。
磷石膏中由于含有磷、氟、有機(jī)物等多種雜質(zhì)，使其性能不如天然石膏，不能直接作為石膏建材使用。探明雜質(zhì)對(duì)磷石膏性能的影響規(guī)律，對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的預(yù)處理以消除有害雜質(zhì)影響，是磷石膏資源化的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
國(guó)內(nèi)外對(duì)磷石膏中雜質(zhì)及其對(duì)性能的影響進(jìn)行了廣泛的研究。磷石膏多種雜質(zhì)中，磷對(duì)磷石膏性能影響最大，具體表現(xiàn)為延長(zhǎng)磷石膏凝結(jié)時(shí)間，降低硬化體強(qiáng)度。磷石膏中磷組分主要有可溶磷、共晶磷、沉淀磷三種形態(tài)，以可溶磷對(duì)性能影響最大。有機(jī)物、共晶磷是僅次于可溶磷的有害雜質(zhì)。H.?lmez等用紅外吸收光譜證實(shí)了共晶磷的存在；彭家惠等研究了有機(jī)物的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)以及有機(jī)物和共晶磷在磷石膏中的分布規(guī)律，并證實(shí)了它們對(duì)磷石膏性能的影響。可溶性氟使建筑石膏凝結(jié)時(shí)間縮短。
